DE3714979A1 - Antennenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Antennenanordnung ist z.B. durch die Zeitschrift NTZ 1974, Heft 1 Seiten 17-23 bekanntgeworden. Die Bilder 3a und 3b auf Seite 19 zeigen eine Antennenanordnung, bei der der Metallrahmen von dem Fensterrahmen einer Autokarosserie gebildet wird. Bei dieser Bauart sind die Antennenleiter isoliert inner­ halb der Windschutzscheibe verlegt und verlaufen parallel zu den Rahmenkanten.

Gemäß Seite 20, Abs. 2 linke Spalte der genannten Entgegenhal­ tung haben die Windschutzscheiben größerer Personenwagen etwa die Abmessungen 60 cm×140 cm. Im UKW-Bereich beträgt die Scheibenbreite etwa eine halbe Wellenlänge. Der Fensterrahmen im Empfangsfeld wirkt dabei ähnlich wie eine an beiden Enden kurzgeschlossene, nicht abgeschirmte Zweidrahtleitung mit halber Wellenlänge, wobei sich resonanzartig ein Spannungs­ maximum in Leitungsmitte und ein Strommaximum an den kurzge­ schlossenen Enden ausbildet. Es entsteht somit eine Rahmenre­ sonanz. Bei Erregung des Resonanzrahmens durch das Empfangsfeld bildet sich im Rahmen ein Resonanzfeld aus, dessen elektrische Feldlinien senkrecht gerichtet sind. Bei der bekannten Bauart wird die Antennenleistung mittels des als Sonde wirkenden, isoliert in der Scheibe verlegten Antennenleiters ausgekoppelt. Unter Ausnutzung der Rahmenresonanz im UKW-Bereich ergibt sich dann eine maximale Empfangsleistung, wenn die Impedanz des Antennenleiters an die Impedanz des Empfängers angepaßt ist. Dies läßt sich durch geeignete Dimensionierung des Antennen­ leiters erreichen.

Bei der vorliegenden Erfindung geht es nicht darum, mit Hilfe eines als Sonde ausgebildeten Antennenleiters eine Antennen­ leistung auszukoppeln. Vielmehr wird bei der vorliegenden Er­ findung die Tatsache ausgenutzt, daß der metallische Fenster­ rahmen als Schlitzantenne wirkt. Es ist bekannt, daß bei Schlitzantennen die Polarisation gegenüber der Längsausdehnung des Schlitzes um 90° in dieser Ebene gedreht ist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Antennenanordnung derart zu gestalten, daß ein be­ sonders angepaßter Sende- oder Empfangsbetrieb ermöglicht wird, wobei der Effekt ausgenutzt wird, daß der Fensterrahmen als Schlitzantenne wirkt. Diese Aufgabe wird durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß vertikal polarisierte Wellen mit einer Antennenanordnung zu empfangen sind, deren Ausdehnung in horizontaler Richtung größer ist als in senkrechter Richtung. Dies läßt sich bei allen üblichen Personankraftwagen im Bereich der Windschutzscheibe verwirklichen. Wenn die Aus­ dehnung des Fensterrahmens in senkrechter Richtung größer ist als in horizontaler Richtung, z.B. bei Windschutzschei­ ben von großen Reisebussen, können die Antennenelemente auch senkrecht, parallel zu einer Rahmenkante, verlaufen und dienen dann zum Empfang von horizontal polarisierten Wellen.

Die Antennenanordnung gemäß der Erfindung kann in Resonanz betrieben werden. Die untere Grenzfrequenz wird von der Größe des Metallrahmens bzw. des Fensterrahmens bestimmt. Durch die Resonanzabstimmung wird höchster Wirkungsgrad erzielt.

Die erfindungsgemäße Antenne hat einen ausgeprägten Bezug zur Polarisation der gesendeten bzw. empfangenen Welle. Dies ist bei bisherigen vergleichbaren Antennen nicht der Fall, die nur aperiodisch betrieben werden können.

In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 5 schematisch Ausführungsbeispiele des Gegenstandes gemäß der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils den Fenster­ rahmen eines üblichen Personenkraftwagens, dabei sind die beiden Rahmenkanten in horizontaler Erstreckung länger als die in senkrechter Erstreckung. Bei Fig. 5 sind die Rahmenkanten in senkrechter Erstreckung länger als die in waagerechter Er­ streckung. Der Rahmen gemäß Fig 1-3 und 5 dient zur Aufnahme einer Windschutzscheibe, der gemäß Fig. 4 zur Aufnahme einer Heckscheibe.

Fig. 1 bis 4 zeigen einen an der Karosserie eines Personen­ kraftwagens ausgebildeten metallischen Fensterrahmen 10 mit waagerechten Rahmenkaten 10 a, mit senkrechten Rahmen­ kanten 10 b und mit einer Sichtscheibe 11. Gemäß Fig. 1-3 ist der Antennenleiter mit 12 bezeichnet und an den Punkten 12 a, 12 b mit dem Fensterrahmen 10 galvanisch verbunden. Mit 13 ist ein Auskoppelpunkt der Antenne bezeichnet. Der Aus­ koppelpunkt 13 kann aus Anpassungsgründen auch außermittig an den Stellen 13 a oder 13 b angeordnet sein. Der Antennen­ leiter 12 bildet zusammen mit der Rahmenkante 10 a einen Schlitzstrahler.

Gemäß Fig. 2 sind in den Antennenleiter 12 Blindelemente 14 eingefügt, so daß die Antenne gleichzeitig auch aperiodisch betrieben werden kann (LMK-Empfang). Fig. 3 zeigt eine gegen­ über Fig. 2 abgewandelte Bauart mit einem relativ kurzen An­ tennenleiter 12, der an seinen Enden 12 a, 12 b mit der oberen Rahmenkante 10 a leitend verbunden ist.

Fig. 4 zeigt eine Bauart mit einer Heckscheibe, wobei Heizleiter 15 als Antennenleiter ausgebildet sind. Mit 14′ sind Blindele­ mente bezeichnet, die den notwendigen elektrischen Kontakt zur Funktion der Schlitzantenne und gleichzeitig eine galvanische Trennung zwischen dem Rahmen 10 und dem Heizstromkreis her­ stellen. Mit 16 sind Siebglieder bezeichnet, mit denen bord­ eigene HF-Störungen von der Antenne ferngehalten werden kön­ nen.

Gemäß Fig. 5 verläuft der Antennenleiter 17 senkrecht und etwa parallel zur benachbarten Rahmenkante 18 b des Rahmens 18. Mit 14 sind wieder Blindelemente bezeichnet und mit 19, 19 a, 19 b An­ schlußpunkte auf dem Antennenleiter 17. Diese Antenne dient zum Empfang bzw. zum Senden für horizontal polarisierte Wellen. Es sind drei Frequenzbereiche f ₁, f ₂ und f ₃ eingezeichnet. Für den Frequenzbereich f ₁ wird der Antennenleiter 17 an den Punkten 17 a, 17 b mit dem Rahmen 18 galvanisch verbunden. Für die Frequenzbereiche f ₂ und f ₃ erfolgt der galvanische Anschluß jeweils an den Punkten 17 c, 17 d bzw. 17 e, 17 f.

Claims (7)

1. Antennenanordnung mit einem geschlossenen, rechteckförmigen Metallrahmen und mindestens einem in der Rahmenöffnung pa­ rallel zu einer Rahmenkante verlaufenden Antennenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennenleiter (12, 17) parallel zu einer der längeren Rahmenkante (10 a, 18 b) ver­ läuft und an beiden Enden (12 a, b; 17 a, b) galvanisch mit dem Metallrahmen (10, 18) verbunden ist und daß die Länge des Antennenleiters (12, 17) und sein Abstand zu der benachbarten Rahmenkante (10 a, 18 b) so gewählt sind, daß eine optimale (Resonanz) Anpassung für quer zur Längserstreckung des Metallrahmens (10, 18) polarisierte Wellen gegeben ist.

2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallrahmen (10, 18) an der Karosserie eines Kraftfahr­ zeuges ausgebildet ist.

3. Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Metallrahmen (10, 18) ein Fensterrahmen für eine Windschutzscheibe (11) des Kraftfahrzeuges ist.

4. Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Metallrahmen am Schiebedach eines Kraft­ fahrzeuges ausgebildet ist.

5. Antennenanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Metallrahmen (10) der Fensterrahmen zur Aufnahme einer Windschutzscheibe (11) mit etwa waage­ recht verlaufenden längeren Rahmenkanten (10 a) und parallel dazu verlaufendem Antennenleiter (12) ist.

6. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Heckscheibenheizung mit ihren Heiz­ leitern (15) als Schlitzantenne betrieben wird.

7. Antennenanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Metallrahmen (18) der Fensterrahmen zur Aufnahme einer Windschutzscheibe mit etwa senkrecht verlaufenden längeren Rahmenkanten (18 b) und parallel dazu verlaufendem Antennenleiter (17) ist.